故障樹分析案例教學

1、北京航空航天大學工程系統(tǒng)工程系北京航空航天大學工程系統(tǒng)工程系2022-2-131故障樹分析案例教學故障樹分析案例教學J16-G10A螺旋槳螺旋槳順槳系統(tǒng)順槳系統(tǒng) 2022-2-132J16-G10A螺旋槳順槳系統(tǒng)故障樹分析螺旋槳順槳系統(tǒng)故障樹分析o 學習要求n 能夠綜合運用故障樹分析復雜機電液系統(tǒng)的重大故障和事故。o 教學內(nèi)容n 產(chǎn)品描述 n 產(chǎn)品FTA約定與要求 n 建立產(chǎn)品故障樹n FTA分析要求 2022-2-133順槳系統(tǒng)概述順槳系統(tǒng)概述o 什么是順槳？對于多發(fā)動機螺旋槳飛機，當發(fā)動機處于停車狀態(tài)時，必須將該發(fā)動機的螺旋槳處于順槳狀態(tài)，即將槳葉置于最小飛行阻力的位置，這樣使該發(fā)動機螺旋

2、槳的迎面阻力最小，產(chǎn)生的偏航力矩也最小，便于操縱飛機保持單發(fā)直線飛行，防止災難性事故的發(fā)生。 2022-2-1342022-2-135 2022-2-136順槳順槳2022-2-137J16G10A順槳系統(tǒng)描述順槳系統(tǒng)描述 o為實現(xiàn)螺旋槳順槳，WJ5AI發(fā)動機和J16-G10A螺旋槳順槳系統(tǒng)具有扭矩自動順槳、負拉力自動順槳、人工順槳和應急順槳四種順槳工作方式。其系統(tǒng)原理示意圖如下 WJ5AI發(fā)動機和J16-G10A螺旋槳順槳系統(tǒng)框圖 2022-2-1382022-2-139產(chǎn)品描述產(chǎn)品描述 o 運七飛機螺旋槳順槳系統(tǒng)由與WJ5AI發(fā)動機對接的J16-G10A螺旋槳和安裝在發(fā)動機上的TS-14C

3、調(diào)速器、SJG-1B扭矩壓力自動順槳傳感器、負拉力自動順槳檢查電磁活門（YDF-25液壓電磁閥）、RT-9E燃油調(diào)節(jié)器上的扭矩自動順槳聯(lián)鎖開關(guān)以及飛機上的順槳泵和螺旋槳順槳電氣控制裝置（包括順槳按鈕、應急順槳手柄、順槳繼電器、回槳繼電器、停車繼電器、信號燈等）組成。o 為實現(xiàn)螺旋槳順槳，WJ5AI發(fā)動機和J16-G10A螺旋槳順槳系統(tǒng)具有以下幾種順槳功能（順槳系統(tǒng)框圖見附圖1）： 2022-2-1310功能和原理功能和原理-扭矩自動順槳扭矩自動順槳o WJ5AI發(fā)動機在0.7額定狀態(tài)以上工作時，若扭矩壓力下降到10kgf/cm2，螺旋槳即自動順槳，發(fā)動機停車。RT-9E燃油調(diào)節(jié)器保證扭矩順槳聯(lián)

4、鎖開關(guān)在0.7額定以上時接通（即當油門角在35.537.5以上時，聯(lián)鎖開關(guān)接通）。o 保證扭矩順槳的另外兩個聯(lián)鎖開關(guān)由SJG-1B扭矩壓力自動順槳傳感器控制。當扭矩壓力在25+2 -1kgf/cm2以上時，準備順槳開關(guān)接通，使飛機電氣系統(tǒng)中準備順槳繼電器工作并自鎖。當扭矩測量傳感器內(nèi)的油壓下降至（101）kgf/cm2以下時，順槳開關(guān)接通，使順槳繼電器工作，并通過飛機電氣系統(tǒng)控制飛機的順槳泵開始工作，順槳泵工作信號燈亮。順槳泵出口的高壓油通過調(diào)速器進入大距油路，使槳葉變大距直至順槳（槳葉角達到92.5）。在順槳泵開始工作的同時，飛機電氣系統(tǒng)將發(fā)動機停車繼電器接通，使發(fā)動機停車。 2022-2-

5、1311功能和原理功能和原理-人工順槳人工順槳 o 在自動順槳相關(guān)系統(tǒng)失效或在必要時應進行人工順槳。此時可通過電氣設備操縱調(diào)速器進行工作，使螺旋槳進入順槳位置。o 人工順槳時，應按下順槳按鈕。o 按下順槳按鈕后，順槳按鈕會自鎖，并接通下列部件：順槳時間自動裝置、順槳泵接觸器和順槳繼電器。o 順槳泵接觸器接通后，順槳泵工作信號燈亮，使槳葉進入順槳位置。o 順槳繼電器接通后，電流經(jīng)其閉合觸點使發(fā)動機停車繼電器工作，向發(fā)動機停車電磁活門供電，使發(fā)動機停車。 2022-2-13122022-2-1313o發(fā)動機減速器上裝有負拉力自動順槳傳感器，當發(fā)動機油門角在（262）以上時，如果螺旋槳槳軸上產(chǎn)生的負

6、拉力超過（720850）kg，傳感器會向調(diào)速器輸送信號，負拉力自動順槳系統(tǒng)使螺旋槳順槳。oTS14C調(diào)速器上裝有負拉力自動順槳活門。當發(fā)動機油門角大于（262）時，RT-9E燃油調(diào)節(jié)器的聯(lián)鎖開關(guān)關(guān)閉，使負拉力順槳分流活門上腔的回油路封閉，通過節(jié)流器使負拉力自動順槳活門上油腔的油壓上升至12+3 0kgfcm2，此壓力的大小由小減壓活門來保證。此時，當槳軸上負拉力超過(720850)kg時，負拉力自動順槳活門下腔通過油路由負拉力順槳傳感器泄油活門不斷泄油。當負拉力自動順槳活門下油腔油壓低于2.5kgfcm2時，該活門將下移，高壓油通過負拉力順槳活門環(huán)槽進入順槳分流活門上腔，使順槳分流活門下移，為

7、高壓油進入大距油路打開通道。同時，另一油路的高壓油接通調(diào)速器上負拉力順槳電門，通過電路使飛機自動順槳電氣系統(tǒng)開始工作。以后的工作情況與扭矩自動順槳相同。 功能和原理功能和原理-負拉力自動順槳負拉力自動順槳 2022-2-13142022-2-1315功能和原理功能和原理-應急順槳應急順槳 o 在電氣操縱設備發(fā)生故障及在必要時應進行應急順槳。此時，可用液壓油操縱調(diào)速器使槳葉強制進入應急順槳位置。o 應急順槳時，應接通應急順槳開關(guān)，此時，由飛機液壓系統(tǒng)來的壓力為（3070）kgf/cm2的液壓油沿油路流向順槳分流活門。o 在液壓油的壓力作用下，順槳分流活門向下移動，從而通過順槳分流活門的環(huán)槽使大距

8、油路與調(diào)速器油泵的壓力油路相通。此時，來自調(diào)速器油泵的壓力油沿大距油路進入螺旋槳大距油腔內(nèi)，使槳葉進入順槳位置。o 液壓油同時引入RT-9E燃油調(diào)節(jié)器應急停車開關(guān)，使發(fā)動機停車。o 應急順槳時，螺旋槳不能完全順槳，槳葉角停在約（6070）位置。這是因為當應急順槳時，應急順槳信號迫使發(fā)動機停車，靠發(fā)動機的慣性力運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的滑油壓力不足以使螺旋槳達到完全順槳狀態(tài)。2022-2-13162022-2-1317飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定o 人因因素是影響發(fā)動機順槳系統(tǒng)可靠性的重要因素o 本案例主要參照運七飛機100型飛行手冊關(guān)于順槳系統(tǒng)的規(guī)定。 2022-2-13

9、18飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定o 飛機離地后一臺發(fā)動機失效，如果繼續(xù)飛行，空勤組應按照下列程序操作：飛行工程師在起飛過程中應注意觀察兩臺發(fā)動機的工作狀態(tài)，一旦有一臺發(fā)動機失效，立即報告“右發(fā)（或左發(fā)）失效，螺旋槳已順槳”。如果螺旋槳未能自動順槳，飛行工程師按照機長命令，立即按下AN-12順槳按鈕，使螺旋槳順槳、將失效發(fā)動機的防火開關(guān)關(guān)掉，然后用液壓系統(tǒng)重復順槳。2022-2-1319飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定飛行手冊中關(guān)于順槳系統(tǒng)操作的規(guī)定o一臺發(fā)動機空中停車a如果螺旋槳未能自動順槳，應該進行人工順槳。將油門桿收到空中慢車止動檔位置，如果發(fā)動機或其附

10、件失效，允許在發(fā)動機的任何工作狀態(tài)中將螺旋槳順槳b按下AN-12順槳按鈕，23秒后松開，這時橙黃色的順槳信號燈亮，順槳泵、順槳自動定時器、發(fā)動機停車電磁活門接通，噴嘴的燃油供給切斷（發(fā)動機停車），螺旋槳進入順槳位置，經(jīng)過12秒，自動定時器將順槳泵斷開，順槳信號燈就熄滅，而發(fā)動機停車活門仍處于接通狀態(tài)。2022-2-1320c將發(fā)動機停車開關(guān)扳到“關(guān)閉”位置。d將油門桿扳回到0位置，并關(guān)掉防火開關(guān)。不論螺旋槳是否進入順槳，都要用液壓系統(tǒng)對發(fā)動機再次順槳e如果螺旋槳自動回槳，應該再次用AN-12順槳按鈕使之順槳。2022-2-1321o 在下降中一臺發(fā)動機失效下降中，當發(fā)動機的工作狀態(tài)低于油門桿位置24時，如果一臺發(fā)動機失效，螺旋槳不會自動順槳，而是自轉(zhuǎn)狀態(tài)，必須立即用順槳按鈕使失效發(fā)動機的螺旋槳順槳，關(guān)閉失效發(fā)動機的防火開關(guān)，并用液壓系統(tǒng)再次順槳，將發(fā)動機停車開關(guān)放在“關(guān)閉”位置。2022-2-1322產(chǎn)品產(chǎn)品FTA約定與要求約定與要求o FTA的約定n 不考慮外力破壞引起的故障；n 各結(jié)構(gòu)件牢固、可靠、故障率很低，建樹